简单的重复编码会把一个二进制位写三次,再用多数决定读回值。它能处理每组三位中只有一位翻转的情况,但多数一致不代表没有错误。理解失败条件比只看成功案例更有用。
先固定规则和输入
原始数据共八位,每位依次复制成连续三位,得到二十四位。读取时每组三位中至少两个一就输出一。这里只讨论翻转,不讨论丢失、插入或记录顺序改变。
原始八位[0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1] 连续三重编码000111000111000111111111
把结果按步骤记下来
实验1翻转位置[],各组三位错误数[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],收到的位串000111000111000111111111,多数读回[0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1],读错的原位索引[]。
实验2翻转位置[2, 4, 7, 9, 14, 17, 19, 22],各组三位错误数[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],收到的位串001101010011001110101101,多数读回[0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1],读错的原位索引[]。
实验3翻转位置[7, 19],各组三位错误数[0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0],收到的位串000111010111000111101111,多数读回[0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1],读错的原位索引[]。
实验4翻转位置[4, 6, 11, 23],各组三位错误数[0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1],收到的位串000101100110000111111110,多数读回[0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1],读错的原位索引[]。
实验5翻转位置[5, 10, 13, 14, 18, 19, 20],各组三位错误数[0, 1, 0, 1, 2, 0, 3, 0],收到的位串000110000101011111000111,多数读回[0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1],读错的原位索引[4, 6]。
实验6翻转位置[0, 2, 5, 9, 10, 13, 16, 18, 23],各组三位错误数[2, 1, 0, 2, 1, 1, 1, 1],收到的位串101110000001010101011110,多数读回[1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1],读错的原位索引[0, 3]。
实验7翻转位置[2, 3, 4, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 19, 20, 22],各组三位错误数[1, 2, 1, 1, 3, 1, 2, 1],收到的位串001001100101111011100101,多数读回[0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1],读错的原位索引[1, 4, 6]。
第二组特意让每组三位恰好错一位,仍应完整恢复;其余组按错误分布判断,不能只比较二十四位中的总错误数。
自己复核的办法
对比原文和读回值,并按每组三位的翻转数量解释差异。零或一处翻转应保持原位,两或三处翻转会得到相反结果;任何检验都不能仅凭三份中有两份相同就宣布完全可靠。
建议先遮住结果,用本例原始输入独立完成一遍,再逐项对照。若出现差异,先找最早不一致的位置,检查索引从零还是从一开始、边界是否包含,以及比较或更新发生的先后。只比较最后一个数,往往无法分辨规则理解与计算步骤分别出了什么问题。
使用这个练习的边界
重复存储增加了空间,但不是加密,也不能保证故障彼此独立。这个练习适合认识纠错边界,不应把它当成实际存档完整性保护方案;正式存档仍需适当的格式校验和恢复机制。
